वैज्ञानिकों ने नैनो प्रौद्योगिकी में सफलता प्राप्त करते हुए टार्डिग्रेड्स का ‘टैटू’ बनाया

साथ ही, यह प्रक्रिया टार्डिग्रेड्स की उल्लेखनीय लचीलापन पर प्रकाश डालती है: कुछ, लेकिन सभी नहीं, जीव इस अनुभव से बच गए, और छोटे बदमाशों की तरह टैटू बनवाकर इधर-उधर घूमने लगे। डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय के ऑप्टिकल इंजीनियर डिंग झाओ बताते हैं, “इस तकनीक के माध्यम से, हम न केवल टार्डिग्रेड्स पर माइक्रो-टैटू बना रहे हैं, बल्कि हम इस क्षमता को बैक्टीरिया सहित विभिन्न जीवित जीवों तक बढ़ा रहे हैं।” छोटी वस्तुओं और सतहों पर पैटर्न उकेरने की क्षमता नैनो तकनीक के विकास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। मैटीरियल इंजीनियरिंग के लिए मौजूदा तकनीकों को नैनोस्केल में बदलने में बहुत प्रगति हुई है, लेकिन छोटे-छोटे जीवों पर हाई-रिज़ॉल्यूशन पैटर्न बनाना अभी भी एक चुनौती है।

टार्डिग्रेड को टैटू करने के लिए, झाओ और उनके सहयोगियों ने आइस लिथोग्राफी नामक नैनोफैब्रिकेशन तकनीक को अपनाया। यह इलेक्ट्रॉन-बीम लिथोग्राफी का एक रूप है, जिसमें सतह पर नैनोस्केल पैटर्न उकेरने के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक किरण को लक्ष्य पर दागा जाता है। बहुत महीन पैटर्न वाली सतहों पर, नंगे इलेक्ट्रॉन-बीम लिथोग्राफी संदूषण या क्षति ला सकती है। वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि बीम और सतह के बीच बर्फ की एक बहुत पतली परत डालने से यह रोका जा सकता है, जिससे 20 नैनोमीटर से छोटे पैमाने पर नक्काशी की जा सकती है।

संदर्भ के लिए, औसत मानव बाल लगभग 80,000 से 100,000 नैनोमीटर चौड़े होते हैं। टार्डिग्रेड लगभग 500,000 नैनोमीटर तक होते हैं। टार्डिग्रेड्स अपनी लगभग अविनाशीता के लिए प्रसिद्ध हैं, और इसका एक हिस्सा उनकी ‘ट्यून’ अवस्था से जुड़ा है। जब पर्यावरण की परिस्थितियाँ असहनीय हो जाती हैं, तो टार्डिग्रेड अपने शरीर को निर्जलित कर देता है और क्रिप्टोबायोसिस नामक निलंबित चयापचय की स्थिति में प्रवेश करता है, ताकि जब चीजें सामान्य हो जाएँ तो वह फिर से जीवित हो जाए। एक ट्यून में एक टार्डिग्रेड जमने और उबलने सहित चरम स्थितियों में जीवित रह सकता है। झाओ की टीम ने अपने टार्डिग्रेड्स में क्रिप्टोबायोसिस की इस स्थिति को प्रेरित करके शुरुआत की, जिसके बाद उन्हें इलेक्ट्रॉन बीम के नीचे तब तक संग्रहीत किया गया जब तक कि उनकी बारी नहीं आ गई। प्रायोगिक स्थितियों के संपर्क में आने से बचने के लिए एक बार में केवल एक टार्डिग्रेड को संसाधित किया गया। प्रत्येक टार्डिग्रेड को वैक्यूम चैंबर में कार्बन-कम्पोजिट पेपर की एक शीट पर रखा गया था, जिसे फिर -143 डिग्री सेल्सियस (-226 फ़ारेनहाइट) के तापमान पर ठंडा किया गया था।

ठंडे टार्डिग्रेड पर एनीसोल (एक रंगहीन तरल यौगिक जिसकी गंध सौंफ की तरह होती है) की एक परत लगाई गई थी ताकि इसे इलेक्ट्रॉन बीम से बचाने के लिए बर्फ का काम किया जा सके। जहाँ किरण प्रज्वलित हुई, वहाँ एनिसोल ने प्रतिक्रिया की, जिससे एक नया यौगिक बना जो टार्डिग्रेड की त्वचा से चिपक गया। जब टार्डिग्रेड वैक्यूम चैंबर में गर्म हुआ, तो बारीक उत्कीर्ण पैटर्न बना रहा, जिसमें 72 नैनोमीटर जितना छोटा विवरण था। फिर, वैज्ञानिकों ने प्रत्येक टार्डिग्रेड को हटा दिया, उसे फिर से हाइड्रेट किया, और पुनर्जीवित करने का प्रयास किया। चालीस प्रतिशत टार्डिग्रेड इस प्रक्रिया से बच गए और अपने नए टैटू को पहनकर सामान्य रूप से घूमने में सक्षम थे। खींचने, भिगोने, धोने और सुखाने जैसी स्थितियों के संपर्क में आने के बाद भी निशान अपनी जगह पर बने रहे।

शोधकर्ताओं ने अपने शोधपत्र में लिखा है, “यह अध्ययन बर्फ लिथोग्राफी का उपयोग करके जीवित जीवों पर माइक्रो/नैनो पैटर्न के इन-सीटू निर्माण को सफलतापूर्वक प्रदर्शित करता है।” अब, टार्डिग्रेड्स अधिकांश जीवों की तुलना में उन पर आने वाली किसी भी कठिनाई से बचने में बेहतर सक्षम हैं; अन्य जीवन रूप इस प्रक्रिया का सामना करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। हालाँकि, शोध केवल एक पहला कदम है। अब जब वैज्ञानिकों को पता है कि यह संभव है, तो वे जीवित रहने की दर बढ़ाने की कोशिश करने के लिए अपनी तकनीक में बदलाव कर सकते हैं। टीम ने निष्कर्ष निकाला कि “टारडिग्रेड्स के अलावा, हमारा दृष्टिकोण उच्च तनाव प्रतिरोध वाले अन्य जीवों या क्रायोप्रिजर्वेशन के लिए उपयुक्त जीवों पर भी लागू हो सकता है।” “हम अनुमान लगाते हैं कि माइक्रो/नैनोस्केल पर जैविक रूप से प्रासंगिक प्रणालियों के साथ अधिक माइक्रो/नैनोफैब्रिकेशन तकनीकों का एकीकरण माइक्रोबियल सेंसिंग, बायोमिमेटिक डिवाइस और जीवित माइक्रोरोबोट जैसे क्षेत्रों को और आगे बढ़ाएगा।”

शोध को नैनो लेटर्स में प्रकाशित किया गया है।

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